سوپاپ خودروها به دلیل تفاوت شرایط دمایی و همچنین بارگذاری های مکانیکی و شرایط خوردگی متفاوت، در راستای طولی محور خود، غالبا به صورت دو تکه از فولاد های زنگ نزن آستنیتی از قبیلdin x53crmnnin219 و مارتنزیتی از قبیل din x45crsi93 ساخته می شوند. به منظور ساخت سوپاپ، در ابتدا مواد خام در طول های معین بریده شده و فولاد زنگ نزن آستنیتی تحت عملیات آهنگری گرم برای شکل گیری کله گی سوپاپ قرار می گیرد. سپس کله گی در دمای 950 درجه سانتی گراد آنیل شده و در آب سرد می شود و در نهایت توسط جوشکاری اصطکاکی به فولاد زنگ نزن مارتنزیتی متصل می گردد و مجموعه ی این دو جزء تحت عملیات حرارتی مجددی در دمای 750 درجه سانتی گراد قرار می گیرد. در این پژوهش امکان حذف عملیات آنیل950 درجه سانتی گراد بررسی شد. به بیان دیگر هدف این پروژه ادغام دو عملیات آنیل کله گی و عملیات حرارتی خط جوش در یک عملیات حرارتی و دست یابی به دمای بهینه است. به منظور مطالعه ریزساختار حاصل از هر مرحله، از میکروسکوپ نوری (om) و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. مطالعات فازی نیز توسط دستگاه xrd انجام شد. سختی نواحی مختلف اتصال به کمک دستگاه میکروسختی سنج و مشخصات مکانیکی اتصال به کمک آزمایش کشش تعیین و خواص خوردگی توسط تست خوردگی به روش اکستراپولاسیون بررسی شد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که دمای 750 درجه سانتی گراد دمای بهینه عملیات حرارتی پس از فرآیند جوشکاری و آهنگری گرم است. در این دما ناهمگنی در خواص مکانیکی جوش وکله گی ازبین رفت و مقاومت به خوردگی کله گی در حد مطلوب تری نسبت به روش های پیشین قرار گرفت.

هدف از این تحقیق ساخت کامپوزیت های al/al?o?/sicبه روش متالورژی پودر می باشد. ابتدا زمان مناسب برای آسیاکاری و دمای مناسب برای تف جوشی در نمونه های al/20%sic تعیین شد. زمان آسیاکاری و دمای تف جوشی بهینه که به ترتیب 8 ساعت و ?c600 تعیین شد، جهت ساخت کامپوزیت های تقویت شده با ذرات sicو al?o? به کار گرفته شد. پودرهای مورد نظر ابتدا با درصد های حجمی al/20%sic، al/20%al?o?، al/5%al?o?/15%sic، al/10%al?o?/10%sicو al/15%al?o?/5%sicدر آسیای گلوله ای سیاره ای به صورت یکجامخلوطگردید. مخلوط به دست آمده در فشار 500 مگاپاسکال در دمای محیط به صورت سرد متراکم شد. نمونه های استوانه ای شکل تولیدی با قطر mm10 در کپسول های کوچکی محبوس و مدت 1 ساعت تف جوشی شدند. به منظور بررسی مرفولوژیو توزیع ذرات تقویت کننده در زمینه از میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) و ارزیابی خواص مکانیکی کامپوزیت ها از آزمون های سختی سنجی و فشار و جهت بررسی رفتار سایشی از آزمون پین روی دیسک استفاده شد. همچنین برای اندازه گیری چگالی از روش ارشمیدس استفاده گردید. نتایج نشان داد که بهترین ریزساختار مربوط به کامپوزیت al/20%sicبود که سختی حدود 7 برابر آلومینیوم خالص داشت و استحکام آن mpa160 بود و در کامپوزیت های سه جزئی با افزایش درصد sic مقاومت به سایش، استحکام و سختی افزایش یافت به طوریکه کامپوزیت al/15%sic/5% al?o? با استحکام حدودmpa151، سختی 96 ویکرز و نرخ سایش mm³/km8/6 بهترین خواص را در بین کامپوزیت های سه جزئیداشت.

در این پژوهش جوشکاری لیزر اتصال هم جنس فولاد دوقلویی و همچنین جوش غیر همجنس فولاد دوقلویی و فولاد ساده کربنی در توان ها و فرکانس های جوش مختلف مورد بررسی قرار گرفت و در ادامه به بررسی جوشکاری تیگ فولاد twip با استفاده از فیلر 316l پرداخته شد. در این پروژه ابتدا جوشکاری نمونه های فولادی از جنس فولاد twip و ساده کربنی در توان های مختلف به روش لیزر صورت گرفت سپس بهترین جوش از نظر شکل ظاهری جوش انتخاب و در آن توان منتخب با تغییر فرکانس برای دستیابی به خواص مکانیکی مناسب تر جوشکاری صورت گرفت. سپس اتصالات از نظر ریز ساختار، آنالیز عنصری، عمق نفوذ، سختی و استحکام مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که تغییر توان و فرکانس بر روی اتصالات هم جنس و غیر هم جنس اثر یکسانی ندارد و همچنین نشان داده شد می توان در توان های پایین با تغییر فرکانس، خواصی بهتر از جوشکاری با توان بالا بدست آورد. در ادامه با توجه به اینکه نفوذ بصورت کامل نبود و محدودیت استفاده از امکانات جوش لیزر به بررسی تاثیر حرارت ورودی جوشکاری تیگ در اتصال فولاد twip با استفاده از فلز پر کننده 316l پرداخته شد.که نشان داده شد با افزایش حرارت ورودی میزان سختی افزایش و میزان منگنز در فلز جوش کاهش می یابد و در منطقه متاثر از حرارت نیز در حرارت ورودی های بالا مقداری مارتنزیت با سختی بالا مشاهده می شود.

در تحقیق حاضر بهینه سازی پارامترهای فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی شامل چهار پارامتر سرعت چرخشی، سرعت خطی، قطر شانه ی ابزار و قطر پین بر روی آلیاژ 5083 انجام شد. مدل سازی و بهینه سازی استحکام کششی اتصالات با استفاده از روش سطح پاسخ برای مدل رگرسیون چند جمله ای درجه 2 نشان داد استحکام اتصالات جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلیاژ 5083، نسبت به تغییر پارامترها حساس نمی باشد. در ادامه با استفاده از 7 عدد از نمونه ها تاثیر 3 پارامتر سرعت چرخشی، سرعت خطی و قطر شانه ی ابزار بر روی خواص ریزساختاری، مکانیکی و خوردگی اتصالات مورد بررسی قرار گرفتند. با استفاده از تصاویر میکروسکوپ نوری و الکترونی، آنالیز طیف سنج انرژی(eds)، ریز سختی سنجی، آزمون کشش، شکست نگاری، و آزمون خوردگی اتلاف وزن، ریز ساختار، خواص مکانیکی و خواص خوردگی نمونه های جوشکاری شده و فلز پایه مقایسه گردیدند. نتایج نشان داد که تغییر پارامتر های فرآیند، تاثیر آنچنانی بر روی خواص ریزساختاری ، مکانیکی و حتی خوردگی اتصالات ایجاد نکرد. ریز ساختار منطقه ی دکمه ی جوش نمونه های جوشکاری شده، شامل دانه های ریز هم محور، ناحیه ی ترمومکانیکی شامل دانه های کشیده شده و مناطق متاثر از حرارت و فلز پایه دارای دانه های درشت بودند. منطقه دکمه ی جوش نسبت به سایر نواحی دارای سختی نسبتا بالاتری بوده و بیشترین مقدار اتلاف وزن در آزمون خوردگی مرزدانه ای مربوط به نمونه ی فلز پایه بوده و نمونه های جوشکاری شده به دلیل خرد شدن و انحلال فاز بتا ناشی از گرما و اغتشاش فرآیند، دارای میزان اتلاف وزن کمتری می باشند.

نانولوله های کربنی به خاطر نوع ساختارشان دارای خواص منحصر به فردی از جمله وزن کم، استحکام تسلیم بالا، پایداری و هدایت حرارتی بسیار بالا هستند. به همین دلیل در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته‏اند. در کامپوزیت هایی که شامل تقویت‏کننده های رشته ای می باشند، خواص مکانیکی، الکتریکی، مغناطیسی و نوری به طورمستقیم به جهت گیری نانولوله ها در زمینه وابسته است. کنترل جهت گیری مناسب نانولوله ها در زمینه برای دستیابی به خواص ویژه الکتریکی، نوری، مکانیکی و حرارتی بسیار مهم و ضروری می باشد. اعمال میدان مغناطیسی یکی از روش های هم جهت سازی نانولوله های کربنی است، اما به دلیل طبیعت پارامغناطیسی نانولوله ها، بایستی ابتدا نانولوله ها با یک ماده مغناطیسی دیگر پوشش داده شوند. در این تحقیق نانو ذرات اکسیدآهن fe3o4 و فریت منیزیم به روش هم رسوبی شیمیایی بر روی نانولوله های کربنی با موفقیت نشانده شد. آنالیز تفرق اشعه ایکس، تصاویرمیکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدان به همراه میکروآنالیز شیمیایی به کمک روش طیف سنج تفکیک انرژی این امر را تایید نمود. اندازه بلورک نانوذرات مگنتیت و فریت منیزیم به روش کوشی گوسین محاسبه شده که به ترتیب 6/18 و 26 نانومتر بود. همچنین رفتار مغناطیسی، الکترومغناطیسی و الکتریکی نانولوله های پوشش داده شده مورد ارزیابی قرار گرفت.مغناطش اشباع نانولوله کربنی/ مگنتیت و نانولوله کربنی/فریت منیزیم به ترتیب emu/g 53/15 و emu/g 22/2 بدست آمد. پس از تولید نانولوله های پوشش دار کامپوزیت زمینه منیزیمی تقویت شده با نانولوله کربنی و نانولوله کربنی/مگنتیت به روش متالورژی پودر و تحت اعمال میدان مغناطیسی همزمان با متراکم سازی و همچنین بدون اعمال میدان مغناطیسی تولید شدند. آزمون خوردگی تافل بر روی نمونه های کامپوزیتی نشان داد که نمونه کامپوزیتی حاوی نانولوله های پوشش دار رفتار خوردگی بهتری نسبت به نانولوله های بدون پوشش دارند. میدان مغناطیسی باعث بهبود رفتار خوردگی کامپوزیت حاوی نانولوله کربنی/مگنتیت شده است.